華中數(shù)控系統(tǒng)課件

1、華中數(shù)控系統(tǒng)- 單元一 華中（世紀(jì)星）數(shù)控系統(tǒng)概述單元二 華中數(shù)控系統(tǒng)部件連接 單元三 華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù) 單元四 華中數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)試單元五 華中數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù) 華中數(shù)控系統(tǒng)- 單元一 華中（世紀(jì)星）數(shù)控系統(tǒng)概述一、華中數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)二、華中數(shù)控系統(tǒng)功能部件的接口與功能華中數(shù)控系統(tǒng)- 一、華中數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn) 華中數(shù)控綜合實(shí)驗(yàn)臺由數(shù)控裝置、變頻調(diào)速主軸及三相異步電動機(jī)、交流伺服單元及交流伺服電動機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器及步進(jìn)電動機(jī)、測量裝置、十字工作臺組成。 華中數(shù)控系統(tǒng)- 1.數(shù)控裝置 HNC-21TF數(shù)控裝置內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC機(jī)，配置7.7”彩色液晶屏和通用工程面板，集成進(jìn)給軸接口、主軸

2、接口、手持單元接口，內(nèi)嵌式PLC于一體，可選配各種類型的脈沖接口、模擬接口的交流伺服單元或步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器。2.變頻調(diào)速主軸單元 變頻主軸采用西門子MICROMASTER 440系列的SE6440-2UD21-5AA0變頻器配三相異步電機(jī)。3.交流伺服驅(qū)動單元 交流伺服和交流伺服電機(jī)采用松下MINAS A系列的MSDA023A1A伺服單元和MSMA022A1C伺服電動機(jī)。4.步進(jìn)驅(qū)動單元 步進(jìn)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)采用深圳雷塞M535和57HS13。四相混合式步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)角為1.8度,靜轉(zhuǎn)矩1.3Nm,額定相電流2.8A 。 華中數(shù)控系統(tǒng)-國內(nèi)廣泛采用的通用伺服品牌有：日系：三菱、安川、松下、山洋

3、、富士、歐姆龍、日立、日機(jī)、多摩川、LG等；歐美系：Lenze、AMK、Rexroth、KEB、CT、ABB、Danaher、Baldor、Parker、Rockwell（AB） 等等；數(shù)控和高端運(yùn)控伺服品牌：Siemens、Fanuc、三菱、Rexroth等等；數(shù)控伺服情況與數(shù)控系統(tǒng)狀況相當(dāng)，Siemens和Fanuc為主，三菱次之。國外目前在中國設(shè)有代表處、公司的品牌有(47家)：西門子(德國)、施耐德(德國)、Danaher、羅克韋爾自動化、Fanuc(美國-日本)、松下、ELMO(以色列)、安川(日本)、富士(日本)、歐姆龍(德國)、Lenze(德國)、KB(德國)、LUST(德國)、

4、三菱(日本)、 B&R、艾默生、CT、OMRON、-瑞諾(瑞士)、邁克斯(德國)、Trio(英國)、Bosch Rexroth(德國)、maxon、麥特斯(韓國)、SEW、baldor、OEMAX、斯德博(德國)、Beckhoff(德國)、美國貝賽德、NORD、SHINKO(日本)、SSD、PPD(瑞典)、西班牙瑪威諾、阿爾法、華納(美國)、MOOG、臺灣大內(nèi)、Aurotek、DASATECH、PARKER(美國)、士林、羅蘭(美國)、SEEK、PITTMAN、賀爾碧格(德國)、STOEBER國產(chǎn)通用伺服主要有(23家)：臺達(dá)、埃斯頓、珠海運(yùn)控、星辰伺服、深圳步進(jìn)科技、時光、和利時、浙江臥龍、

5、蘭州電機(jī)、雷賽機(jī)電、寧波甬科、固高科技、大連普傳、武漢登奇、貝能科技、鄂爾多斯、海藍(lán)機(jī)電、北京寶倫、南京晨光、北京首科凱奇、西安微電機(jī)、南京高士達(dá)、中國電子集團(tuán)21所等；-國產(chǎn)數(shù)控伺服主要有(13家)：華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大森數(shù)控、北京航天數(shù)控、凱奇數(shù)控、開通數(shù)控、眾為興數(shù)控、蘇強(qiáng)數(shù)控、綿陽圣維數(shù)控、北京凱恩帝數(shù)控、南京華興數(shù)控、南京新方達(dá)數(shù)控、高金數(shù)控等；國產(chǎn)伺服電機(jī)主要有(16家)：東元、華大、登奇、強(qiáng)磁（蘇強(qiáng)）、中源、海頓(直線電機(jī))、大族(直線電機(jī))、先川電機(jī)、碩陽電機(jī)、南京思展、上海蒂凱艾姆、上海贏雙、北京貝賽德、博山華興(直流伺服)、博山微電機(jī)(直流伺服)、亞博微電機(jī)(直流伺服)、

6、上海三意電機(jī)等。- 華中數(shù)控系統(tǒng)5.輸入與輸出裝置 輸入接線端子板提供NPN和PNP兩種類型開關(guān)量信號輸入。 6.工作臺 機(jī)械部分采用滾珠絲杠傳動的模塊化十字工作臺，用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)軌跡和動作。X軸執(zhí)行裝置采用四相混合式步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)沒有傳感器，不需要反饋，用于實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制。Y軸執(zhí)行裝置采用交流伺服電機(jī)，交流伺服和交流伺服電機(jī)組成一個速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。 安裝在交流伺服電機(jī)軸上的增量式碼盤充當(dāng)位置傳感器，用于間接測量機(jī)械部分的移動距離，構(gòu)成一個位置半閉環(huán)控制系統(tǒng)；也可用安裝在十字工作臺上的光柵尺直接測量機(jī)械部分移動位移，構(gòu)成一個位置閉環(huán)控制系統(tǒng)。- 華中數(shù)控系統(tǒng)- 華中數(shù)控系統(tǒng)- 華中數(shù)控系統(tǒng)1

7、.電源接口XS1 引腳號信號名說明1、5AC24V1/2交流24V電源2DC24V直流24V電源3空4DC24V地6PE地7空二、華中數(shù)控系統(tǒng)功能部件的接口與功能- 2. PC鍵盤接口XS2 引腳號信號名說明1DATA數(shù)據(jù)2空3GND電源地4VCC電源5CLOCK6空時鐘華中數(shù)控系統(tǒng)- 華中數(shù)控系統(tǒng)3. 以太網(wǎng)接口XS3 引腳號信號名說明1TX_D1+發(fā)送數(shù)據(jù)2TX_D1-發(fā)送數(shù)據(jù)3RX_D2+接收數(shù)據(jù)4BI_D3+空置5BI_D3-空置6RX_D2-接收數(shù)據(jù)7BI_D4+空置8BI_D4-空置-引腳號信號名說明1L1減小寫電流2L2驅(qū)動器選擇 A3L3寫數(shù)據(jù)4L4寫保護(hù)5+5V驅(qū)動器電源6L

8、5驅(qū)動器A允許7L6步進(jìn)8L70磁道9L8盤面選擇10GND驅(qū)動器電源地、信號地11L9索引12L10方向13L11寫允許14L12讀數(shù)據(jù)15L13更換磁盤 華中數(shù)控系統(tǒng)4. 軟驅(qū)接口XS4 - 華中數(shù)控系統(tǒng)5. RS232接口XS5 引腳號信號名說明1-DCD載波檢測2RXD接收數(shù)據(jù)3TXD發(fā)送數(shù)據(jù)4-DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好5GND信號地6-DSR數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好7-RTS請求發(fā)送8-CTS準(zhǔn)許發(fā)送9-R1振零指示- 華中數(shù)控系統(tǒng)6. 遠(yuǎn)程I/O接口XS6 引腳號信號名說明1EN+使能2SCK+時鐘3Dout+數(shù)據(jù)輸出4Din+數(shù)據(jù)輸入5GND地6EN-使能7SCK-時鐘8Dout-數(shù)據(jù)輸出9D

9、in-數(shù)據(jù)輸入- 華中數(shù)控系統(tǒng)7. 手持單元接口XS8 信號名說明24V、24VGDC24V電源輸出ESTOP2、ESTOP3手持單元急停按鈕I32I39手持單元輸入開關(guān)量O28O31手持單元輸出開關(guān)量HA手搖A相HB手搖B相+5V、5VG手搖DC5V電源- 華中數(shù)控系統(tǒng)8. 主軸控制接口XS9 信號名說明SA+、SA-主軸碼盤A相位反饋信號SB+、SB-主軸碼盤B相位反饋信號SZ+、SZ-主軸碼盤Z脈沖反饋+5V、GNDDC5V電源AOUT1、AOUT2主軸模擬量指令輸出GND模擬量輸出地- 華中數(shù)控系統(tǒng)9. 開關(guān)量輸入、輸出接口XS10、XS11 信號名說明24VG外部開關(guān)量DC24V電源

10、地I0I39輸入開關(guān)量O0O31輸出開關(guān)量ESTOP1，ESTOP3急?；芈放c超程回路的串聯(lián)的接入端子OTBS1，OTBS2超程限位開關(guān)的接入端子-開關(guān)量輸入接線端子板- 輸入接線端子板提供NPN和PNP兩種類型開關(guān)量信號輸入，每塊輸入接線端子板有20個NPN或PNP開關(guān)量信號輸入接線端子，最多可接20路NPN或PNP開關(guān)量信號輸入。 輸出繼電器板集成八個單刀單投繼電器和兩個雙刀雙投繼電器, 最多可接16路NPN開關(guān)量信號輸出及急停（兩位）與超程（兩位）信號，其中8路NPN開關(guān)量信號輸出用于控制八個單刀單投繼電器，剩下的8路NPN開關(guān)量信號輸出通過接線端子引出，可用來控制其它電器，兩個雙刀雙投

11、繼電器可由外部單獨(dú)-HC5301-R輸出繼電器板- 華中數(shù)控系統(tǒng)10.模擬接口式、脈沖接口式伺服 信號名說明A+、A-編碼器A相位反饋信號B+、B-編碼器B相位信反饋信號Z+、Z-編碼器Z脈沖反饋信號+5V，GNDDC5V電源OUTA模擬指令輸出(-20mA+20mA)CP+、CP-指令脈沖輸出（A相）DIR+、DIR-指令方向輸出（B相）- 華中數(shù)控系統(tǒng)11.串行接口式（HSV-11系列）伺服驅(qū)動器控制接口 XS40XS43 信號名說明TXD數(shù)據(jù)發(fā)送RXD數(shù)據(jù)接收GND信號地- 華中數(shù)控系統(tǒng)單元二 華中（世紀(jì)星）數(shù)控系統(tǒng)部件連接一、華中數(shù)控系統(tǒng)各功能模塊1、電源模塊2、繼電器與輸入輸出開關(guān)量

12、3、數(shù)控裝置與手搖的連接4、數(shù)控裝置與光柵尺的連接5、數(shù)控裝置與主軸連接6、數(shù)控裝置與步進(jìn)驅(qū)動器連接7、數(shù)控裝置與交流伺服連接8、數(shù)控系統(tǒng)刀架電機(jī)的連接二、急停與超程解除控制線路的工作原理- 華中數(shù)控系統(tǒng)1.電源部分的連接- 華中數(shù)控系統(tǒng)2.繼電器與輸入輸出開關(guān)量 -繼電器板 華中數(shù)控系統(tǒng)-輸入開關(guān)接口 華中數(shù)控系統(tǒng)-輸出開關(guān)接口 華中數(shù)控系統(tǒng)- 華中數(shù)控系統(tǒng)3.數(shù)控裝置與手搖脈沖發(fā)生器的連接- 華中數(shù)控系統(tǒng)4.數(shù)控裝置與光柵尺的連接- 華中數(shù)控系統(tǒng)5.數(shù)控裝置與主軸連接 - 華中數(shù)控系統(tǒng)6.數(shù)控裝置與步進(jìn)驅(qū)動器連接 - 華中數(shù)控系統(tǒng)7.數(shù)控裝置與交流伺服連接 - 華中數(shù)控系統(tǒng)8.數(shù)控系統(tǒng)刀架

13、電機(jī)的連接 - 華中數(shù)控系統(tǒng)二、急停與超程解除控制線路的工作原理 所有急停按鈕的常閉觸點(diǎn)以串聯(lián)方式，連接到系統(tǒng)的急停回路中。在正常情況下，急停按鈕處于松開狀態(tài)，其觸點(diǎn)處于常閉狀態(tài)。按下急停按鈕后，其觸點(diǎn)斷開，使得系統(tǒng)的急?；芈匪刂频闹虚g繼電器KA 斷電，而切斷移動裝置（如進(jìn)給軸電機(jī)/主軸電機(jī)/刀庫/架電機(jī)等）的動力電源同時連接在PLC 輸入端的中間繼電器KA 的一組常開觸點(diǎn)向系統(tǒng)發(fā)出急停報警此信號在打開急停按鈕時則作為系統(tǒng)的復(fù)位信號- 華中數(shù)控系統(tǒng) 發(fā)生超程后系統(tǒng)處于超程報警狀態(tài)各進(jìn)給裝置的動力電源已被切斷為了解除超程用戶應(yīng)按以下步驟操作1 按住數(shù)控裝置操作面板上的超程解除按鈕使系統(tǒng)復(fù)位在解

14、除超程前不得松開超程解除按鈕2 手動操作機(jī)床的進(jìn)給軸按正確的方向移動使被壓下的超程限位開關(guān)松開此時超程解除按鈕上的指示燈將熄滅3 松開超程解除按鈕- 華中數(shù)控系統(tǒng)單元三 華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)一、華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的分類與功能 按功能和重要性劃分了參數(shù)的不同級別，數(shù)控裝置設(shè)置了三種級別的權(quán)限，允許用戶修改不同級別的參數(shù)。通過權(quán)限口令的限制對重要參數(shù)進(jìn)行保護(hù)，防止因誤操作而引起故障和事故。查看參數(shù)和備份參數(shù)不需要口令。- 華中數(shù)控系統(tǒng)HNC-21 數(shù)控裝置中設(shè)置了三種級別的權(quán)限：1.數(shù)控廠家 最高級別權(quán)限，能修改所有的參數(shù)；2.機(jī)床廠家 中間級權(quán)限，能修改機(jī)床調(diào)試時，須設(shè)置的參數(shù)；3.用戶廠家 最低級權(quán)

15、限，僅能修改用戶使用時，須改變的參數(shù)。 用戶最低主菜單與子菜單在某一個菜單中用Enter 鍵選中某項后出現(xiàn)另一個菜單則前者稱主菜單后者稱子菜單菜單可以分為兩種彈出式菜單和圖形按鍵式菜單- 二、查看、設(shè)置華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)1.參數(shù)設(shè)置和操作 （1）常用名詞和按鍵說明 （2）參數(shù)查看與設(shè)置（F3F1） （3）輸入權(quán)限口令(F3F3)華中數(shù)控系統(tǒng)- 2.參數(shù)詳細(xì)說明（1） 系統(tǒng)參數(shù)a.插補(bǔ)周期；b.刀具壽命管理使能；c.移動軸脈沖當(dāng)量分母（分子為1um）；d.旋轉(zhuǎn)軸脈沖當(dāng)量分母（分子為1/1000度）；（2）通道參數(shù)華中數(shù)控系統(tǒng)- 華中數(shù)控系統(tǒng)（3） 坐標(biāo)軸參數(shù)（以坐標(biāo)軸參數(shù)軸0 為例）a.軸名稱；b

16、.所屬通道號；c.軸類型；d.外部脈沖當(dāng)量分子和外部脈沖當(dāng)量分母；e.正軟極限位置；f.負(fù)軟極限位置；g.回參考點(diǎn)方式；h.回參考點(diǎn)方向；i.參考點(diǎn)位置；j.參考點(diǎn)開關(guān)偏差；k.回參考點(diǎn)快移速度；l.回參考點(diǎn)定位速度；m.單位定向偏移值；n.最高快移速度；- 華中數(shù)控系統(tǒng)o.最高加工速度；p.快移加減速時間常數(shù)q.快移加減速（4） 軸補(bǔ)償參數(shù)a.方向間隙；b.螺補(bǔ)類型；c.補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)；d.參考點(diǎn)偏差號；e.補(bǔ)償間隔；f.偏差值；- 華中數(shù)控系統(tǒng)（5） 硬件配置參數(shù)參數(shù)a.部件*型號；b.標(biāo)識；c.地址；d.配置1；e.配置2；- 華中數(shù)控系統(tǒng)（6）PMC系統(tǒng)參數(shù)a.開關(guān)量輸入總組數(shù)；b.開關(guān)量輸

17、出總組數(shù)；c.輸入模塊*部件號（*:07）；d.輸出模塊*部件號（*:07）；e.輸入模塊*組數(shù)（*:07）；f.輸出模塊*組數(shù)（*:07）；（7）PMC參數(shù)P0P99- 華中數(shù)控系統(tǒng)（8）外部報警信息（9）DNC參數(shù)a.選擇串口號（1、2）；b.數(shù)據(jù)傳輸波特率；c.收發(fā)數(shù)據(jù)位長度；d.數(shù)據(jù)傳輸停止位；e.奇偶校驗(yàn)位- 單元四 華中數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)試一、數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行前的檢查1. 運(yùn)行前檢查（1） 接線檢查 確保所有的電纜連接正確,應(yīng)特別注意檢查： 繼電器電磁閥的續(xù)流二極管的極性； 電機(jī)強(qiáng)電電纜的相序； 進(jìn)給裝置的位置控制電纜位置反饋電纜電機(jī)強(qiáng)電電纜應(yīng)該一一對應(yīng)。華中數(shù)控系統(tǒng)- 華中數(shù)控系統(tǒng)

18、確認(rèn)主軸單元接收的模擬電壓指令的類型，檢查接線以免損壞主軸單元速度指令接口。若為010V 應(yīng)使用XS9的OUT2 （14腳與15 腳）；若為-10V +10V 則應(yīng)使用XS9的AOUT1（6 腳與7腳）； 確保所有地線都可靠且正確地連接； 確保急停按鈕與急?；芈返挠行援?dāng)急停按鈕按下或急?；芈窋嚅_后能夠切斷進(jìn)給驅(qū)動裝置主軸驅(qū)動裝置等運(yùn)動部件的動力電源急停回路的設(shè)計。- 華中數(shù)控系統(tǒng)采用串行通訊接口式HSV-11 型伺服的一一對應(yīng)關(guān)系- 華中數(shù)控系統(tǒng)采用HSV-16 及其它如安川松下等模擬接口式或脈沖接口式伺服驅(qū)動器的一一對應(yīng)關(guān)系- 華中數(shù)控系統(tǒng)采用西門子611A 或發(fā)那克6M 7M 等模擬接口

19、伺服驅(qū)動器的一一對應(yīng)關(guān)系- 華中數(shù)控系統(tǒng)（2） 電源檢查 確保電路中各部分電源的電壓正確，極性連接正確。特別是DC24V的極性，確保該部分電源回路不短路； 確保電路中各部分電源的規(guī)格正確； 確保電路中各部分變壓器的規(guī)格和進(jìn)出線方向正確。- 華中數(shù)控系統(tǒng)（3） 設(shè)備檢查 確保系統(tǒng)中的各個電機(jī)（主軸電機(jī)、進(jìn)給電機(jī)）已經(jīng)與機(jī)械傳動部分脫離并且可靠放置與固定； 確保所有電源開關(guān)、特別是伺服動力電源開關(guān)已經(jīng)斷開。- 華中數(shù)控系統(tǒng)2. 試運(yùn)行（1） 通電 系統(tǒng)通電與斷電前，都應(yīng)先按下急停按鈕，避免伺服動力電源與伺服控制電源同時接通和斷開，而出現(xiàn)電機(jī)瞬時跳動； 在執(zhí)行以下步驟時應(yīng)確保伺服驅(qū)動器的動力電源是斷

20、開的，以防止因數(shù)控裝置的參數(shù)尚未正確設(shè)置而出現(xiàn)誤動作或故障。1）按下急停按鈕確保系統(tǒng)中所有空氣開關(guān)已斷開；2）合上電柜主電源空氣開關(guān)；3）接通控制交流24V的空氣開關(guān)或熔斷器，檢查AC24V電源是否正常；4）接通控制直流24V的空氣開關(guān)或熔斷器檢查DC24V電源是否正常；5）檢查設(shè)備用到的其他部分電源是否正常；6）HNC-21 數(shù)控裝置通電。- 華中數(shù)控系統(tǒng)（2） 參數(shù)設(shè)置 HNC-21 數(shù)控裝置通電后，經(jīng)自檢進(jìn)入主控制畫面，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置菜單。請對照現(xiàn)場硬件，檢查系統(tǒng)參數(shù)是否正確。設(shè)置參數(shù)時請參考上一單元的參數(shù)設(shè)置。（3） 外部狀態(tài)檢查 檢查各進(jìn)給驅(qū)動單元、主軸驅(qū)動單元接通控制電源后是否正常；

21、檢查系統(tǒng)所需要的狀態(tài)回答信號是否正常，如進(jìn)給驅(qū)動正常、主軸驅(qū)動正常等，為接通伺服動力電源做準(zhǔn)備 開關(guān)量輸入輸出狀態(tài)的顯示 PLC地址定義- 華中數(shù)控系統(tǒng)主控菜單PLC功能子菜單- 華中數(shù)控系統(tǒng)PLC功能子菜單與狀態(tài)選擇子菜單- 華中數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床輸入到PMC:X- 華中數(shù)控系統(tǒng)（4） 接通伺服動力電源 接通伺服動力電源前的檢查； 接通伺服動力電源；- 華中數(shù)控系統(tǒng)3. PLC編程與調(diào)試（1） PLC調(diào)試的內(nèi)容 操作數(shù)控裝置進(jìn)入輸入輸出開關(guān)量顯示狀態(tài),對照機(jī)床電氣原理圖 逐個檢查PLC 輸入輸出點(diǎn)的連接和邏輯關(guān)系是否正確; 檢查機(jī)床超程限位開關(guān)是否有效,報警顯示是否正確(各坐標(biāo)軸的正負(fù)超程限位開關(guān)

22、的一個常開觸點(diǎn),已經(jīng)接入輸入開關(guān)量接口)。- 華中數(shù)控系統(tǒng)（2） PLC調(diào)試的過程 檢查操作面板上的各個按鈕，檢驗(yàn)開關(guān)量輸入信號、系統(tǒng)動作、外部邏輯電路的動作是否正確； 逐個在開關(guān)量輸入信號中人為接入限位信號，通常為X0.0X0.7（即I0I7）檢驗(yàn)該信號能否使系統(tǒng)產(chǎn)生急停，并正確顯示報警信息； 讓各坐標(biāo)軸返回參考點(diǎn)，人為接入?yún)⒖键c(diǎn)回答信號，檢驗(yàn)各坐標(biāo)能否完成回參考點(diǎn)動作及回參考點(diǎn)動作是否正確； 正確連接各個坐標(biāo)的限位開關(guān)與回參考點(diǎn)信號，人為控制限位開關(guān)與參考點(diǎn)開關(guān)，重復(fù)上面兩部分內(nèi)容檢驗(yàn)開關(guān)的有效性； 檢驗(yàn)各報警開關(guān)量輸入信號輸入時，系統(tǒng)能否正確產(chǎn)生系統(tǒng)報警信息或用戶在PLC 程序中定義的外部報警信息，并